JP2010271137A - 光周波数領域反射測定方法及び光周波数領域反射測定装置 - Google Patents
光周波数領域反射測定方法及び光周波数領域反射測定装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 測定光干渉計12にて11光源からの出力光を入射して二分岐し、一方の分岐光を測定対象13に入射してその反射光及び後方散乱光を取り込んで他方の分岐光による局発光と合波して干渉させ、その干渉波を光受信することでビート信号を測定する。そして、光源11を一定期間掃引させてその期間に測定ビート信号をサンプリング装置14でサンプリングして演算処理装置16に送る。演算処理装置16では、掃引測定期間を一定時間幅で順次シフトした一定幅の複数の区分を設定し、サンプリングデータから各区分による複数のデータ群を構築し、複数のデータ群それぞれに対してフーリエ解析を施し、これによって得られた複数のスペクトルを加算平均することで測定対象における光波伝播方向の反射率を測定する。これにより、測定回数は基本的に1回で済み、総測定時間が短縮される。
【選択図】 図1
Description
(1)光周波数を時間に対して一定の割合で掃引される光波を二分岐し、一方の分岐光を測定対象に入射してその反射光及び後方散乱光を他方の分岐光による局発光と合波して干渉させ、その干渉波を光受信することでビート信号を測定し、前記光波の掃引期間に前記測定ビート信号をサンプリングしてデジタルデータを生成し、前記サンプリングされたビート信号の測定期間を一定時間幅で順次シフトした一定幅の複数の区分を設定し、前記サンプリングデータから前記複数の区分による複数のデータ群を構築し、前記複数のデータ群それぞれに対してフーリエ解析を施し、前記フーリエ解析によって得られた複数のスペクトルを加算平均することで測定対象における光波伝播方向の反射率分布を測定する構成とする。
また、本発明に係る光周波数領域反射測定装置は以下のような態様の構成とする。
(3)光周波数を掃引する光源と、前記光源からの出力光を入射して二分岐し、一方の分岐光を測定対象に入射してその反射光及び後方散乱光を入射し、他方の分岐光を局発光として測定対象からの反射光及び後方散乱光と合波して干渉させ、その干渉波を光受信することでビート信号を測定する測定光干渉計と、前記光源を一定期間に渡って掃引させてその期間に前記光受信器で得られるビート信号をサンプリングしてデジタルデータを取得するサンプリング手段と、前記サンプリングされたビート信号の測定期間を一定時間幅で順次シフトした一定幅の複数の区分を設定し、前記サンプリングデータから前記複数の区分による複数のデータ群を構築し、前記複数のデータ群それぞれに対してフーリエ解析を施し、前記フーリエ解析によって得られた複数のスペクトルを加算平均することで測定対象における光波伝播方向の反射率分布を測定する演算処理装置とを具備する構成とする。
すなわち、本発明に係る光周波数領域反射測定方法および装置では、周波数解析の手法として、一定の掃引期間に発生する測定ビート信号をサンプリングするものとし、掃引測定期間を一定時間幅で順次シフトした一定幅の複数の区分を設定し、サンプリングデータから各区分による複数のデータ群を構築し、複数のデータ群それぞれに対してフーリエ解析を施し、これによって得られた複数のスペクトルを加算平均することで測定対象における光波伝播方向の反射率を測定するようにしている。このため、ただ一度の周波数掃引及び測定にて得られたデータから複数のデータ群を構築し、周波数平均法を適用して、フェーディングノイズを低減した測定結果を短時間で得ることが可能となる。この結果、複数回の周波数掃引と測定が必要であった従来技術と比較して測定回数が低減され総測定時間の短縮が実現される。また、光源の光周波数掃引速度を実現できるレベルに減少させることもできる。
図1は本発明に係る光周波数領域反射測定方法の一実施形態である測定装置の構成を示すブロック図である。図1において、周波数掃引光源11はコヒーレント光を任意の速度で周波数掃引して光伝送路に出力するレーザ光源である。この周波数掃引光源11の出力光は、光伝送路上に配置された測定干渉計12の光カプラ121により分岐され、一方は局部発振光(以下、局発光)として用いられ、他方は光部品、光伝送路等の測定対象13に入射される。この測定対象13の内部で生じた反射光及び後方散乱光は光カプラ121から測定干渉計12に入射される。
上記構成において、以下に本発明の測定方法について説明する。
まず、予め一定時間ずつシフトされたΔt秒のn個の区分を設定しておく(ステップS1)。t1秒間サンプリングされた測定ビート信号が入力されると(ステップS2)、Δt秒ごとのn個の区分におけるデータ群(Data 1, Data 2, …, Data n)として再構築し(ステップS3)、それぞれのデータ群に対して並列的にフーリエ解析を施してn個のスペクトルを求める(ステップS4)。
このようにして得られたn個のスペクトルを前述の加算平均法を用いて加算平均し(ステップS5)、これによって得られた反射光および後方散乱光の強度分布波形から測定対象13の損失分布算出や故障点の特定を求める(ステップS6)。すなわち、加算平均法を実用的に利用できるので、フェーディングノイズを低減した最終的な反射光および後方散乱光の強度分布波形が得られ、測定対象13内の任意の位置での反射光および後方散乱光強度から、測定対象の損失分布や故障点の特定を精度よく求めることができる。
Claims (4)
- 光周波数を時間に対して一定の割合で掃引される光波を二分岐し、
一方の分岐光を測定対象に入射してその反射光及び後方散乱光を他方の分岐光による局発光と合波して干渉させ、その干渉波を光受信することでビート信号を測定し、
前記光波の掃引期間に前記測定ビート信号をサンプリングしてデジタルデータを生成し、
前記サンプリングされたビート信号の測定期間を一定時間幅で順次シフトした一定幅の複数の区分を設定し、前記サンプリングデータから前記複数の区分による複数のデータ群を構築し、
前記複数のデータ群それぞれに対してフーリエ解析を施し、
前記フーリエ解析によって得られた複数のスペクトルを加算平均することで測定対象における光波伝播方向の反射率分布を測定することを特徴とする光周波数領域反射測定方法。 - 前記構築された複数のデータ群それぞれに対してフーリエ解析を並列的に施すことを特徴とした請求項1に記載の光周波数領域反射測定方法。
- 光周波数を掃引する光源と、
前記光源からの出力光を入射して二分岐し、一方の分岐光を測定対象に入射してその反射光及び後方散乱光を入射し、他方の分岐光を局発光として測定対象からの反射光及び後方散乱光と合波して干渉させ、その干渉波を光受信することでビート信号を測定する測定光干渉計と、
前記光源を一定期間に渡って掃引させてその期間に前記光受信器で得られるビート信号をサンプリングしてデジタルデータを取得するサンプリング手段と、
前記サンプリングされたビート信号の測定期間を一定時間幅で順次シフトした一定幅の複数の区分を設定し、前記サンプリングデータから前記複数の区分による複数のデータ群を構築し、前記複数のデータ群それぞれに対してフーリエ解析を施し、前記フーリエ解析によって得られた複数のスペクトルを加算平均することで測定対象における光波伝播方向の反射率分布を測定する演算処理装置と
を具備することを特徴とする光周波数領域反射測定装置。 - 前記演算処理装置は、前記構築された複数のデータ群それぞれに対してフーリエ解析を並列的に施すことを特徴とする請求項3に記載の光周波数領域反射測定装置。
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